為落實(shí)《“十三五”廣東省科技創(chuàng)新規(guī)劃（2016-2020 年）》，根據(jù)《廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃實(shí)施方案》，圍繞 國(guó)家重大工程和我省先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵支撐材料需求，結(jié) 合國(guó)際新材料前沿技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，啟動(dòng)實(shí)施“先進(jìn)制造關(guān)鍵支撐材料”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)。
本重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)的目標(biāo)是：面向我省高端裝備制造、特高壓 及相關(guān)電氣制造產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域關(guān)鍵材料需求和重點(diǎn)基礎(chǔ)材 料的性能提升需求，突破一批關(guān)鍵材料與技術(shù)，推動(dòng)相關(guān)材 料的高性能、差別化發(fā)展，提高先進(jìn)制造重點(diǎn)領(lǐng)域新材料的 全鏈條貫通、集成和應(yīng)用水平。
本專(zhuān)項(xiàng)重點(diǎn)部署 4 個(gè)專(zhuān)題，每個(gè)專(zhuān)題支持 1 項(xiàng)，實(shí)施周 期為 3-4 年。申報(bào)時(shí)需按專(zhuān)題申報(bào)，研究?jī)?nèi)容必須涵蓋該專(zhuān) 題下所列的全部?jī)?nèi)容，項(xiàng)目完成時(shí)應(yīng)完成該專(zhuān)題下所列所有 考核指標(biāo)。每專(zhuān)題參研單位總數(shù)不得超過(guò) 10 個(gè)。除特別說(shuō) 明外，本專(zhuān)項(xiàng)要求企業(yè)牽頭申報(bào)，大企業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新型中小企 業(yè)、高校、科研院所等，產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合申報(bào)；項(xiàng)目完成時(shí)取得 的成果需實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)和銷(xiāo)售。
專(zhuān)題 1：高品質(zhì)熱作模具鋼研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化（專(zhuān)題編號(hào)： 20190184）
研究?jī)?nèi)容：
研究?jī)?yōu)化高品質(zhì)熱作模具鋼合金成分設(shè)計(jì)、全鏈條生產(chǎn) 工藝對(duì)使用性能影響；研發(fā)高品質(zhì)熱作模具鋼及模具生產(chǎn)加 工工藝新技術(shù)，提高鋼的純凈度，降低夾雜物，降低連鑄坯 表面裂紋，改善鋼材內(nèi)部質(zhì)量，減少內(nèi)部偏析、疏松、裂紋， 實(shí)現(xiàn)碳元素偏析波動(dòng)小，強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕、耐磨損、熱 疲勞壽命等性能的協(xié)同提升；研發(fā)基于大科學(xué)裝置平臺(tái)的模 具鋼材料性能和殘余應(yīng)力等先進(jìn)表征、控制技術(shù)；建立模具 鋼組織、性能與熱疲勞特性的內(nèi)在聯(lián)系的數(shù)據(jù)庫(kù)；研究殘余 應(yīng)力對(duì)模具加工、服役行為及使用壽命影響規(guī)律；研究熱作 模具鋼的服役疲勞失效機(jī)理，建立熱作模具鋼的疲勞評(píng)定標(biāo) 準(zhǔn)；研究并開(kāi)發(fā)不同工況下熱作模具的表面強(qiáng)化技術(shù)與工藝， 提高熱作模具的耐磨性和服役壽命；研發(fā)模具鋼全鏈條生產(chǎn) 全工藝的數(shù)值仿真模型、疲勞壽命預(yù)測(cè)多尺度數(shù)值仿真模型 及軟件系統(tǒng)。
考核指標(biāo)：
（1）開(kāi)發(fā)出性能穩(wěn)定高品質(zhì)熱作模具鋼坯/鋼錠，鋼中 氣體含量：T.O≤12ppm、N≤80ppm、H≤1.5ppm；雜質(zhì)元素： P≤0.011%、S≤0.002%、Ti≤30ppm；夾雜物等級(jí)：A、C≤0.5 級(jí)，B、D≤1.0 級(jí)；成分偏析：全截面碳元素波動(dòng)≤±0.04%；
（2）生產(chǎn)出高品質(zhì)模具鋼模塊，截面尺寸≥460 mm×460 mm，模塊心部材料的硬度為 HRC44-46 時(shí)，H13 鋼橫向韌性 （V 型缺口）≥14.5 J，模塊心部橫向沖擊功（無(wú)缺口）＞300 J；改進(jìn)型鋼橫向韌性（V 型缺口）≥19 J，模塊心部橫向沖 擊功（無(wú)缺口）＞350 J；
（3）球化組織與帶狀偏析符合 AS1-AS5 標(biāo)準(zhǔn)；晶粒度 ≥8 級(jí)；
（4）300 ℃-500 ℃熱導(dǎo)率≥30 W/m?K；
（5）截面內(nèi)殘余應(yīng)力水平≤200 MPa；
（6） 熱作模具正常使用條件下壽命達(dá)10萬(wàn)模次以上， 2 萬(wàn)模次內(nèi)無(wú)熱蝕斑點(diǎn)、無(wú)龜裂；
（7）熱沖壓以不低于 3SPM 節(jié)拍連續(xù)沖壓 2 萬(wàn)模次內(nèi) 關(guān)鍵型面尺寸變化低于 0.1 mm；
（8）建立熱作模具鋼的疲勞評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，建立熱作模具鋼疲勞壽命預(yù)測(cè)模型；
（9）申請(qǐng)核心生產(chǎn)工藝及技術(shù)發(fā)明專(zhuān)利 8 件以上；
（10）項(xiàng)目完成時(shí)，實(shí)現(xiàn)高端熱作模具鋼替代進(jìn)口并實(shí) 現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，新增產(chǎn)值 2 億元。項(xiàng)目成果應(yīng)用示范指標(biāo)如 下：
① 汽車(chē)輕量化合金沖壓模具。尺寸≥500 mm×500 mm×180 mm， 碳偏析≤±0.02 wt%，熱處理完成后硬度均勻 性≤±2HRC，變形度在 0.1 mm 以?xún)?nèi)，關(guān)鍵尺寸加工精度在 0.02 mm 以?xún)?nèi)，CNC 精加工完成后粗糙度在 Ra0.8 以?xún)?nèi)，模 具內(nèi)殘余應(yīng)力≤200 MPa，壽命≥10 萬(wàn)模次。
② 5G 通訊基站鋁合金構(gòu)件壓鑄模具。屏蔽蓋壓鑄模具： 尺寸≥840 mm×650 mm×140 mm，變形度在 0.2 mm 以?xún)?nèi)；圍 框壓鑄模具：尺寸≥650 mm×650 mm×120mm，變形度在 0.1 mm 以?xún)?nèi)。關(guān)鍵尺寸加工精度在 0.02 mm 以?xún)?nèi)，碳偏析≤0.02 wt%，熱處理完成后硬度均勻性≤±2HRC、CNC 精加工完成 后粗糙度在 Ra0.8 以?xún)?nèi)，模具內(nèi)殘余應(yīng)力≤200 MPa，壽命≥10 萬(wàn)模次。
支持方式與強(qiáng)度：無(wú)償資助，每項(xiàng)不超過(guò) 2000 萬(wàn)元。
專(zhuān)題 2：超硬材料及其在典型工程中的應(yīng)用研究（專(zhuān)題 編號(hào)：20190185）
研究?jī)?nèi)容：
開(kāi)發(fā)具有高硬度、高強(qiáng)度和高耐磨性的納米/超細(xì)晶硬質(zhì) 合金材料設(shè)計(jì)及制備技術(shù)；研究晶粒生長(zhǎng)抑制劑在納米/超細(xì) 晶硬質(zhì)合金中存在狀態(tài)的調(diào)控技術(shù)，解決抑制劑分布不均勻 的難題；研究大長(zhǎng)徑比硬質(zhì)合金棒材/管材的近凈成形技術(shù)和 高致密化處理技術(shù)；優(yōu)化硬質(zhì)/超硬涂層刀具形狀及幾何角度 設(shè)計(jì)和加工工藝算法；開(kāi)發(fā)基于高分辨率、高幀率數(shù)字圖像 的刀具幾何參數(shù)在線檢測(cè)系統(tǒng)；研究涂層制備過(guò)程形核、生 長(zhǎng)及顯微組織演化，揭示顯微組織對(duì)性能（力學(xué)、高溫及摩 擦磨損等性能）的影響規(guī)律，建立硬質(zhì)/超硬涂層組織性能調(diào) 控理論；探索涂層與刀具之間的匹配性，建立涂層與刀具之 間的適應(yīng)性準(zhǔn)則；研究硬質(zhì)/超硬涂層刀具的服役性能（切削、 抗高溫氧化及摩擦磨損性能等），揭示其失效方式和退化機(jī) 理；研究適用于難加工材料的精密高效切削工藝，建立研發(fā) 刀具高速切削數(shù)據(jù)庫(kù)。
考核指標(biāo)：
（1）納米/超細(xì)晶硬質(zhì)合金平均截線晶粒度 dm≤0.2 μm， 抗彎強(qiáng)度≥ 4900 MPa，洛氏硬度 HRA ≥ 94；
（2）刀片研磨精度尺寸在 0.003 mm 以?xún)?nèi)，成型刀具成 型輪廓精度控制在被加工部件公差 1/3 以?xún)?nèi)，徑向跳動(dòng)和端 面跳動(dòng)控制在 0.003 mm 以?xún)?nèi)；
（3）開(kāi)發(fā)刀具幾何參數(shù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，重復(fù)測(cè)量精度 需達(dá)到 2 μm 以?xún)?nèi)；
（4）硬質(zhì)涂層厚度：1-20 μm；硬度≥35 GPa，結(jié)合力 ≥70 N；抗氧化溫度≥900 ℃；
（5）金剛石超硬涂層的厚度:3-20 μm，硬度≥80 GPa； 涂層耐沖刷時(shí)間≥180 秒，涂層耐磨性比基材提高 5 倍以上；
（6）建立多因素耦合下刀具損傷失效的評(píng)價(jià)方法，提 供完整的涂層刀具切削性能評(píng)價(jià)體系。建立包含系統(tǒng)管理模 塊、基礎(chǔ)信息管理模塊及工藝參數(shù)管理模塊的刀具高效切削 數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)刀具壽命與加工質(zhì)量的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)；
（7）項(xiàng)目完成時(shí)關(guān)鍵材料實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)品 在航空航天、軌道交通等重點(diǎn)工程上應(yīng)用，能夠替代同類(lèi)進(jìn) 口產(chǎn)品，新增產(chǎn)值 4 億元以上，項(xiàng)目成果應(yīng)用示范指標(biāo)如下：
① 航空碳纖維復(fù)合材料加工用金剛石超硬涂層刀具： 表面粗糙度≤0.5 μm，加工壽命≥160 小時(shí)；
② 3C 智能終端石墨模具加工用金剛石超硬涂層刀具： 加工石墨模具 450 分鐘，刀具后刀面磨損量≤0.30 mm；
③ 不銹鋼加工用硬質(zhì)涂層刀具：表面粗糙度≤1 μm，加 工壽命≥20 小時(shí)；
④ 高強(qiáng)度鋼加工用硬質(zhì)涂層刀具：干式加工條件下， 銑削加工硬度>HRC60 的高強(qiáng)度鋼，表面粗糙度≤0.5 μm，刀 具壽命≥10 小時(shí)；
（8）申請(qǐng)核心發(fā)明專(zhuān)利 10 件以上。
支持方式與強(qiáng)度：無(wú)償資助，每項(xiàng)不超過(guò) 1000 萬(wàn)元。
專(zhuān)題 3：高性能鋁/鎂輕合金在重點(diǎn)工程中的應(yīng)用研究（專(zhuān)題編號(hào)：20190186）
研究?jī)?nèi)容：
（1）研究高性能鋁/鎂輕合金的成分優(yōu)化設(shè) 計(jì)與強(qiáng)化相調(diào)控；
（2）研究熔體潔凈化、細(xì)晶化和均質(zhì)化處 理技術(shù)以及大規(guī)格高品質(zhì) 7000 系鋁合金錠的鑄造技術(shù)；
（3）研究寬幅薄壁鋁合金擠壓材的制造工藝與性能均勻性控制 技術(shù)；
（4）研究大尺寸薄壁鋁/鎂合金高真空壓鑄件的控形控 性技術(shù)；
（5）研究相關(guān)的工藝與模具設(shè)計(jì)、連接等關(guān)鍵應(yīng)用 技術(shù)；
（6）研究鎂合金表面防護(hù)技術(shù)；
（7）建立寬幅薄壁鋁 合金擠壓材和大尺寸薄壁鋁/鎂合金高真空壓鑄件示范生產(chǎn) 線；
（8）實(shí)現(xiàn)研發(fā)的 7000 系鋁合金寬幅薄壁擠壓材在高鐵 車(chē)體、汽車(chē)保險(xiǎn)杠等部件的典型應(yīng)用，以及實(shí)現(xiàn)鋁/鎂合金高 真空壓鑄件在汽車(chē)減震塔、底盤(pán)后縱梁、車(chē)門(mén)內(nèi)板和電池包 托盤(pán)等部件的典型應(yīng)用。
考核指標(biāo)：
（1）新型鋁合金擠壓構(gòu)件主要指標(biāo)要求如下：抗拉強(qiáng) 度≥650 MPa，屈服強(qiáng)度≥580 MPa，延伸率≥10%；抗應(yīng)力腐 蝕性能（沸騰氯化鈉溶液法）：抗拉強(qiáng)度δ溶≥0.98δ空，斷裂時(shí) 間 T 溶≥0.5T 空；疲勞性能：107次應(yīng)力循環(huán)后不發(fā)生斷裂的疲 勞極限≥250 MPa；焊接性能：MIG 焊焊縫強(qiáng)度系數(shù)≥70%， 攪拌摩擦焊焊縫強(qiáng)度系數(shù)≥90%；
（2）新型鋁合金材料的大規(guī)格鑄棒最大直徑≥650 mm， 含氫量≤0.10 mL/100g Al，含渣量≤0.2 mm2 /kg，偏析層厚度 ≤1 mm；
（3）鎂合金熔體純凈度：Fe 含量≤20 ppm，Si 含量≤40 ppm，夾雜物體積含量≤0.8%，夾雜物最大尺寸≤20 μm，流 動(dòng)性試樣長(zhǎng)度≥1000 mm；
（4）項(xiàng)目完成時(shí)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)品在高鐵、新能源汽車(chē)等 重點(diǎn)工程上的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)部分產(chǎn)品替代同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品，累計(jì) 新增產(chǎn)值 15 億元，項(xiàng)目目標(biāo)產(chǎn)品及性能指標(biāo)如下：
① 高鐵車(chē)體用大規(guī)格薄壁鋁材：鋁材最大寬度≥900 mm， 壁厚≤2 mm，屈服強(qiáng)度波動(dòng)范圍≤15 MPa；抗拉強(qiáng)度≥550 MPa， 屈服強(qiáng)度≥450 MPa，延伸率≥10%；抗應(yīng)力腐蝕性能：抗拉 強(qiáng)度δ溶≥0.98δ空，疲勞性能 107次應(yīng)力循環(huán)后不發(fā)生斷裂的疲 勞強(qiáng)度極限≥250 MPa；MIG 焊縫強(qiáng)度系數(shù)≥70%
② 汽車(chē)保險(xiǎn)杠和動(dòng)力電池托盤(pán)鋁擠壓材：壁厚≤2.0 mm， 屈服強(qiáng)度波動(dòng)范圍≤20 MPa；抗拉強(qiáng)度≥560 MPa，屈服強(qiáng)度 ≥480 MPa，延伸率≥10%；抗應(yīng)力腐蝕性能：抗拉強(qiáng)度δ溶/δ空 ≥0.98，MIG 焊焊縫強(qiáng)度系數(shù)≥70%；疲勞性能在 50-100 萬(wàn)次 之間。
③ 鋁/鎂合金底盤(pán)后縱梁、減震塔、車(chē)門(mén)內(nèi)板、電池包 托盤(pán)構(gòu)件等高真空壓鑄件：最大尺寸≥1300 mm×600 mm×350 mm，最大投影面積≥0.8 m2，最小壁厚≤2.0 mm，平均壁厚≤3.0 mm；鋁高真空壓鑄構(gòu)件抗拉強(qiáng)度≥350 MPa，屈服強(qiáng)度≥280 MPa，伸長(zhǎng)率≥10.0%；鎂壓鑄構(gòu)件抗拉強(qiáng)度≥300 MPa，屈服 強(qiáng)度≥160 MPa，伸長(zhǎng)率≥8.0%，耐中性鹽霧試驗(yàn) 3000h 以上；
（5）申請(qǐng)核心技術(shù)發(fā)明專(zhuān)利 10 件以上，圍繞項(xiàng)目形成 的創(chuàng)新成果發(fā)表高水平論文。
支持方式與強(qiáng)度：無(wú)償資助，每項(xiàng)不超過(guò) 1500 萬(wàn)元。
專(zhuān)題 4：電氣領(lǐng)域環(huán)保含氟化合物的開(kāi)發(fā)與工業(yè)化示范 （專(zhuān)題編號(hào)：20190187）
研究?jī)?nèi)容：
（1）具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全氟異丁腈合成工藝路線開(kāi) 發(fā)；
（2）過(guò)程催化劑開(kāi)發(fā)及機(jī)理研究，建成噸級(jí)/年催化劑 生產(chǎn)線；
（3）全氟異丁腈工業(yè)示范裝置開(kāi)發(fā)；
（4）全氟異丁腈物性參數(shù)測(cè)定及大氣化學(xué)機(jī)理研究；
（5）建立全氟異丁腈分析檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)；
（6）開(kāi)發(fā)全氟異丁腈混氣與回收裝置。
考核指標(biāo)：
（1）建立 100 噸/年全氟異丁腈工業(yè)示范裝置，氟化物 排放標(biāo)準(zhǔn)按照大氣污染物綜合排放國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；
（2）產(chǎn)品全氟異丁腈滿(mǎn)足以下指標(biāo)：純度≥99.0%，水 分≤10 ppm，六氟丙烯≤0.1%，酸度（以 HF 計(jì)量）≤1 ppm， 空氣≤0.3%；
（3）過(guò)程催化劑主原料轉(zhuǎn)化率＞85%，收率＞80%，催 化劑選擇性＞85%，催化壽命＞15000 h；
（4）牽頭或參與制定全氟異丁腈分析檢測(cè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 2 件以上；
（5）研制全氟異丁腈混氣樣機(jī)與回收裝置樣機(jī)；
（6）申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利 20 件，圍繞項(xiàng)目形成的創(chuàng)新成果發(fā) 表高水平論文，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)應(yīng)用驗(yàn)證。
申報(bào)要求：本項(xiàng)目要求由省實(shí)驗(yàn)牽頭申報(bào)。 支持方式與強(qiáng)度：無(wú)償資助，每項(xiàng)不超過(guò) 3000 萬(wàn)元。
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